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第3节 凸透镜成像的规律
教学目标
知识与能力：
1.理解凸透镜的成像规律.
2.知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件.
教学重点：
对凸透镜成像规律的理解和认识.
教学难点：
指导学生在探究过程中，建立起实验与物理模型之间的必然联系.
教学用具：
凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、刻度尺.
教学过程
一、新课导入
情景一：玩小水珠。把透明胶片放到课本上面，用手指在透明胶片上滴一个水珠，观察小水珠下面的字。揭秘“小水珠”并进行设问：
问题：你玩过凸透镜吗？能介绍一下你以前是怎么玩的吗？还有别的玩法吗？
情景二：演示：用投影仪把细小的灯丝投影在天花板(墙壁)上。让学生观察灯丝的像与灯丝相比怎样？
演示：灯丝开口向下，在像上开口怎样？
演示：灯丝开口向上，在像上开口又怎样？成什么样的像？
问题：如何区别像的正立、倒立？什么情况像明亮、清晰？
问题：怎样区别实像和虚像？像与原物相比有什么特点？
问题：像的放大、缩小是什么意思？
点评：实像是由实际光线会聚而成的像，能用光屏承接；虚像不是由实际光线会聚而形成的，无法用光屏承接。
像的正立、倒立是指像的上下位置，与物体的上下位置比较是否颠倒。
“放大”“缩小”指像与物比较的结果。
“变大”“变小”指像本身的变化情况。
问题：什么是物距、像距？
点评：灯丝到凸透镜的距离叫物距；像到凸透镜的距离叫像距。
问题引导：使用凸透镜产生这么多的现象，所成的像有哪些特点？成像的条件是什么呢？能猜想一下吗？
凸透镜所成的像可能与物体的位置有关，我们这节课就用实验来探究凸透镜成像的规律。
设计意图：贴近学生的心理需求及生活实际提出问题，激起学生的探究欲。让学生从生活走向物理。
二、推进新课
探究点 凸透镜成像及其规律新
器材：光具座、光具座附件、蜡烛、火柴、凸透镜
说明：摆放顺序可以从左到右依次为蜡烛、凸透镜、光屏，也可从右到左依次为蜡烛、凸透镜、光屏。
使蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上。
调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。
固定凸透镜，移动蜡烛和光屏进行观察实验。
固定蜡烛，移动凸透镜、光屏进行观察实验。
问题：根据设计方案需要记录哪些物理量及像的哪些特点？
启发学生明确要记录：物距、像距；像的性质(放大、缩小，倒立、正立，虚、实)……
强调注意事项及实验步骤：
a．将凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏在凸透镜的两侧，使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度
b．将蜡烛放在离凸透镜的距离尽量远的位置，点燃蜡烛
c．移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像为止
d．记录下蜡烛到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、像的大小和倒正
e．将蜡烛向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在屏上得到烛焰的像
f．继续把蜡烛向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处，像是怎样的？
进行实验与收集证据：
探究一：在光屏上找到物体完整清晰的实像。
教师巡回指导：引导、启发、点拨或发提示卡片并提示学生。
请学生代表讲解找到清晰完整像的方法。
①物体、凸透镜、光屏三者中心在同一高度；②光屏上的像最亮最清晰时，光屏所在位置就是像所在位置。
学生总结：光屏上可以找到倒立、缩小实像和倒立、放大实像。
探究二：探究凸透镜成倒立、放大实像和倒立、缩小实像的规律。
记录实验数据，得出凸透镜成像的初步规律。
1. 当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，此时，f＜v＜2f。
2. 当u＝2f时，成倒立、等大的实像，此时，v＝2f。此点为成实像大小的分界点。
3. 当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，此时，v＞2f。
4. 当u＝f时，不成像。此点为成像虚实的分界点。
5. 当u＜f时，成正立、放大的虚像。
说明：教师应准备小组实验活动建议卡片，谁遇到疑难问题或不能继续进行时可向教师要卡片，按提示继续实验。
实验表格
物距 成像性质 像距 应用
u＞2f
u＝2f
2f＞u＞f
u＝f
u＜f
分析论证：
根据成像的情况，对数据进行分类
1．焦点是成实像和虚像的分界点，物体在焦点以外成实像，焦点以内成虚像。即一倍焦距内外分虚实。
2．二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成缩小像，在二倍焦距以内成放大像。二倍焦距内外分大小。
3．实像必异侧倒立，虚像必同侧正立。
4．u＞v，像是缩小的，u＜v，像是放大的。
5．成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远且大，物远像近且小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即成虚像时，物近像小，物远像大。物体越靠近焦点像越大。
6．实像是实际光线的交点，可以在光屏上呈现，虚像是光线的反向延长线的交点，不能在光屏上呈现。实像可以是缩小的，也可以是放大的，虚像一定是放大的。
三、板书设计
第3节 凸透镜成像的规律
1．成像规律及应用
物距 成像性质 像距 应用
u＞2f 倒立、缩小的实像 2f＞v＞f 照相机
u＝2f 倒立、等大的实像 v＝2fx k b 1 . c o m
2f＞u＞f 倒立、放大的实像 v＞2f 投影仪、幻灯机
u＝f 不成像
u＜f 正立、放大的虚像 与物同侧x kb 1 放大镜
2.物近像远像变大
离焦点越近像越大
一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小
四、教学反思
凸透镜成像规律一向是学生学习的难点,通常在教这部分内容时,老师往往先在教室里演示一遍凸透镜成像规律,学生再来验证一遍.虽然学生在实验时都能在光屏上找到像,但只是照样画葫芦,结果对于物距,像距,焦距.有些学生还是弄不清楚,对于规律也是记不牢,且容易忘.。根据新教材注重探究,让学生在学习过程中主动获取知识的精神,我安排了提出问题,设计实验探究,合作交流等几个过程,并在得到初步结论时,及时用作图法帮助理解记忆凸透镜成像的规律,同时与生活中照相机、幻灯机等实际例子结合,利用实际知识加深对凸透镜成像规律的理解和记忆。首先我利用学生的生活经验——放大镜的使用体验,发现它也能成倒立。
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发表于 2020-7-30 13:26:09
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